إدارة استهلاك الطاقة الحضرية: استراتيجيات لمديري المدن

ويمكن لمديري المدن أن يعجلوا بالتبني من خلال عدة جرافات، أولا، تبسيط السماح بالتركيبات الشمسية وتقسيمها على أسطح المباني السكنية والتجارية، وثانيا، استخدام القوة الشرائية البلدية لشراء الطاقة المتجددة مباشرة من خلال اتفاقات شراء الطاقة الكهربائية للمباني العامة والمدارس وأضواء الشوارع، ثالثا، تطوير الحدائق الشمسية المجتمعية التي تتيح للمستأجرين والأسر المعيشية ذات الدخل المنخفض الاستفادة من الطاقة الشمسية دون تركيب لوحات على أسطحها.

وتكمن مصادر الطاقة في مكملة حرجة، حيث تستوعب البطاريات وغيرها من تكنولوجيات التخزين فائضا في توليد الطاقة المتجددة وتتخلص منه خلال فترة الذروة المطلوبة، مما يؤدي إلى تباطؤ فترات التدخُّل، وفي كاليفورنيا، تقترن مدن مثل سان دييغو بمنشآت شمسية واسعة النطاق مع نظم البطاريات لتحقيق ما يزيد على 50 في المائة من التغلُّج المتجدد على الشبكة، وينبغي للمديرين أيضا أن ينظروا في الشبكات المجهرية التي يمكن أن تفصل عن المرافق الرئيسية وتعمل بشكل مستقل أثناء فترات انقطاع الطاقات الجوية، وتقوية، وتقوية، وتقوية، كما ينبغي أن تعمل على نحو مستقل، كما يعزز نظم الطاقة المتجددة.

كفاءة المباني والمراجع العميقة

البنايات ذات الأصول الطويلة الأمد، الهياكل الحضرية الراقية ستظل واقفة في عام 2050، إعادة تجهيز المباني القائمة بنظم فعالة للطاقة، أمر أساسي، ويمكن أن تؤدي عمليات إعادة التشغيل الشاملة إلى خفض استخدام الطاقة في المبنى بنسبة 30 في المائة إلى 50 في المائة من خلال تدابير مثل تحسين العزل، والنوافذ العالية الأداء، والإضاءة بالأشعة المميتة، ورموز البناية المتغيرة، وأجهزة الدفع الكهربية الذكية.

التمويل يظل حاجزاً، لكن الآليات المبتكرة موجودة، برامج الطاقة النظيفة المقيّمة للممتلكات تسمح لمالكي المباني بتمويل تحسينات الطاقة من خلال تقييم خاص لضريبة ممتلكاتهم، تسدد أكثر من 15 إلى 20 سنة، وتوفّر المصارف الخضراء، مثل تلك الموجودة في كونيتيكت ونيويورك، رأس المال المنخفض التكلفة لمشاريع الكفاءة، ويمكن لمديري المدن أيضاً أن يُنشئوا معايير مرجعية ومذكرات كشف تتطلب من المباني الكبيرة الإبلاغ عن استخدام الطاقة علناً، مما يُحدث ضغطاً في نيويورك لتحسينات في مجال الكفاءة.

وبالإضافة إلى التدابير التقنية، ينبغي للمدن أن تستثمر في تطوير القوة العاملة: تدريب المتعاقدين المحليين على مراجعة حسابات الطاقة، وتحقيق الاستخدام الأمثل للشبكة، وإنشاء الطاقة الشمسية في الوقت الذي يبني فيه القدرة المحلية على إجراء تحسينات مستمرة.

النقل الحضري

فالنقل غالبا ما يكون أكبر مصدر لاستهلاك الطاقة وانبعاثاتها في المدن، لا سيما في المناطق المعتمدة على السيارات، إذ إن كهربة المركبات - من سيارات الركاب إلى الحافلات، وشاحنات التسليم، والمجهزين بالعربات - يتجهان إلى طريق واضح للحد من الاعتماد على النفط، ولكن الكهربة وحدها لا تكفي؛ ويجب أن تقترن بالتحول إلى المرور العابر العام، والسير، والتدوير للحد من الأميال الإجمالية للمركبات المسافرة.

ويمكن لمديري المدن أن يقودوا مثلا: تحويل الأساطيل البلدية (شاحنات الضواحي، سيارات الشرطة، الحافلات) إلى مركبات كهربائية، مما يخلق طلبا واضحا ويبني البنية التحتية للشحن، كما يمكن أن يبسطوا السماح بشحن محطات النقل العام وأماكن العمل، ويوفروا حوافز مثل الوصول المكرس للطرق، أو تخفيض رسوم وقوف السيارات، أو إعادة تجهيزها لشراء المركبات الإلكترونية، وفي الوقت نفسه، فإن شبكات الحافلات الكهربائية ذات أثر كبير على التلوث.

ومن المهم أن تكون الشبكة جاهزة لزيادة الطلب على رسوم السفر بالمركبات الإلكترونية، وأن تشحن الهياكل الأساسية التي تحدد مواعيد الشحن خلال ساعات العمل أو عندما يكون الجيل المتجدد مرتفعا يمكن أن تتجنب تحميل الشبكة أكثر مما ينبغي، بل إن تكنولوجيا المركبات إلى الحوائم تسمح حتى لبطاريات المركبات بأن تستعيد الطاقة إلى الشبكة خلال فترات الذروة، وتتحول السيارات إلى موارد للطاقة موزعة.

إدارة الطاقة

إن شبكة المعلومات (IoT)، والاستخبارات الاصطناعية، والمحللين المتقدمين، توفر أدوات قوية لتحقيق الاستخدام الأمثل لنظم الطاقة الحضرية، إذ يمكن لمديري المدن، عن طريق نشر أجهزة الاستشعار عبر المباني، وضوء الشوارع، ومضخات المياه، وشبكات العبور، رصد استهلاك الطاقة في الوقت الحقيقي القريب، وتحديد أوجه عدم الكفاءة التي كانت غير مرئية في السابق.

وينبغي لمديري المدن أن يستثمروا في منبر مركزي لإدارة الطاقة (يسمى في كثير من الأحيان " توأم رقمي " ) الذي يجمع البيانات من جميع العمليات البلدية، ويمكن لهذا المنبر أن يُجري عمليات محاكاة لاختبار أثر التغييرات في السياسات، أو استثمارات الهياكل الأساسية، أو التدخلات السلوكية قبل تنفيذها، ويمكن لسياسات البيانات المفتوحة أن تزيد من التمكين الذي يتيحه القطاع الخاص - استخلاص البيانات في مجال الطاقة، وذلك لتطوير الأجهزة والخدمات التي تساعد السكان والأعمال التجارية على الحد من استهلاكها.

ومن أجل تحقيق الإمكانات الكاملة للإدارة القائمة على البيانات، يجب على المدن أن تكفل التشغيل المتبادل بين مختلف النظم ومعالجة حرائق البيانات، كما أن البروتوكولات الموحدة مثل نموذج هايستاك للسياق من أجل بناء البيانات تيسر التكامل، وبالإضافة إلى ذلك، يجب أن تُخدَّز حماية الخصوصية، لا سيما عند جمع البيانات من المباني السكنية، وتحافظ سياسات الكشف عن الهوية والاختيار على ثقة الجمهور.

المشاركة المجتمعية وتغيير السلوك

ولا تكفي التدابير التقنية والسياساتية وحدها دون مشاركة نشطة من السكان والأعمال التجارية، إذ إن استهلاك الطاقة الحضرية في نهاية المطاف هو مجموع الملايين من القرارات الفردية - أي درجة حرارة لتحديد مركز الحرارة، سواء كان ذلك في القيادة أو الدورة، وهو ما يصلح للشراء، وكيفية التصرف في النفايات.

نُهج فعالة تشمل تحديات الطاقة في الأحياء التي تُجبر المجتمعات المحلية على المنافسة الودية لتقليل الاستهلاك، مع الجوائز والاعتراف العام، الحملات الاجتماعية التي تتلقى فيها الأسر المعيشية مقارنات لاستخدامها للطاقة مقارنة بالجيران، تم إثباتها لتقليل نسبة 2 في المائة إلى 10 في المائة في التجارب المُراقبة العشوائية، وتوفير تغذية مرتدة عملية من خلال عروض داخلية أو تقارير شهرية عن المنافع،

كما أن الحوافز المالية هي: إعادة تشكيل أجهزة الطاقة الكهربائية، ومراجعة حسابات الطاقة المنزلية المجانية، والتحسس المدعوم يمكن أن يقلل من التكلفة الأولية لتحسين الكفاءة، وبالنسبة للمقيمين من ذوي الدخل المنخفض، فإن برامج " لا تكلفة " التي تُركّز على المصابيح المحتوية على مصباح منخفض، والتجهيزات المنخفضة التدفق، لا يمكن أن تُدرِج مكاسب سريعة في الوقت الذي تعالج فيه فيه شواغل تتعلق بالإنصاف.

آليات السياسات والتمويل

وتتطلب استراتيجيات إدارة الطاقة المتناغمة أطرا قوية للسياسات ومجاري تمويل موثوقة، ويمكن لمديري المدن نشر مزيج من الأدوات التنظيمية، والحوافز السوقية، والشراكات بين القطاعين العام والخاص من أجل توسيع نطاق مبادرات توفير الطاقة، وتشمل السياسات الرئيسية ما يلي: معايير موارد كفاءة الطاقة التي تتطلب من المرافق تحقيق أهداف الادخار السنوية؛ ومعايير الأداء التي تُسند إلى المباني القائمة معايير الكفاءة على مر الزمن؛ ومدونات تُعزز تطوير استخدام الطاقة المدمجة في النقل.

وكثيراً ما يكون التمويل أكبر تحد، فالكثير من الاستثمارات الموصوفة في هذه الشبكات الذكية، وبناء نظم إعادة التشغيل، وشحن رؤوس الأموال الأساسية الكبيرة في المقدمة، ويمكن لمديري المدن أن ينظروا إلى السندات الخضراء التي أصبحت أداة رئيسية لتمويل مشاريع ملائمة للمناخ، وفي عام 2023، بلغت سوق السندات الخضراء العالمية أكثر من 500 بليون دولار، حيث تُعاد إلى المدن مثل لندن وباريس وطوكيو بين أكبر الجهات المصدرة لخدمات التمويل.

وينبغي لمديري المدن أيضا أن يستكشفوا الشراكات المبتكرة بين القطاعين العام والخاص، فعلى سبيل المثال، قد تشرك مدينة مع شركة خاصة لنشر إضاءة الشوارع الذكية دون تكلفة أولية، مع قيام الشركة بإعادة تنظيم استثماراتها من خلال حصة من وفورات الطاقة على مدى فترة العقد، وبالمثل، يمكن أن يحفز مطورو الممتلكات على تجاوز مدونات الطاقة في مقابل مكافأة الكثافة أو السماح بذلك على نحو سريع، ومن الضروري تحقيق مصالح مالية قصيرة الأجل لا تحقق أهداف الطاقة الطويلة الأجل.

التغلب على التحديات المشتركة

وحتى مع أفضل الاستراتيجيات، سيواجه مديرو المدن عقبات، فبإمكان الهياكل الأساسية القديمة أن تجعل من الصعب إدماج التكنولوجيات الجديدة - الأسلاك والبدلات الفرعية، قد تحتاج إلى استبدال قبل أن تعمل عناصر الشبكة الذكية على النحو الصحيح، وكثيرا ما تؤدي القيود المفروضة على الميزانية، والتقلبات السياسية، والأولويات المتنافسة )التدفئة، والسلامة العامة، والتعليم( إلى تضييق نطاق مبادرات الطاقة في القائمة، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون التنسيق بين الإدارات المتعددة )المرافق والنقل والتخطيط والتمويل( محصورا في جدول أعمالا ومتنافسا.

وللتغلب على هذه التحديات، ينبغي للمديرين أن يبدأوا بمشاريع تجريبية صغيرة واضحة يمكن أن تبرهن على النجاح وتبني الزخم، كما أن نهج " الفاكهة الضيقة " الذي يستهدف أكثر التدابير فعالية من حيث التكلفة أولاً (مثل تحويل مسارات الرحلات البرية المتجهة نحو المناطق الحضرية، وبناء اتصالات إعادة التشغيل) يمكن أن يولد مكاسب سريعة ووفورات تمول جهوداً أكبر، ويساعد بناء مكتب مخصص للطاقة أو فرقة عمل تضم سلطة قيادية شاملة على إقصاء أصحاب المصلحة.

الطريق إلى الأمام

إن إدارة استهلاك الطاقة الحضرية هي أحد أهم التحديات والفرص المتاحة في عصرنا، فالاستراتيجيات المبينة هنا - الشبكات الذكية، والطاقة المتجددة، وبناء الكفاءة، وكهربة النقل، وتحليل البيانات، وإشراك المجتمعات المحلية، والتمويل الابتكاري - تشكل مجموعة أدوات شاملة لمديري المدن، ولكن التكنولوجيا والسياسات وحدها لن تكفي، ويتطلب التحول الحقيقي وجود قيادة: الاستعداد لوضع أهداف طموحة، وقياس التقدم المحرز على نحو شفاف، والتكيف مع الابتكارات الجديدة.

فالمدن التي تنجح لن تخفض فواتير الطاقة وانبعاثاتها فحسب، بل ستصبح أكثر قدرة على المنافسة، وصحة، وأكثر مرونة، وسيتمتع المقيمون بجو أنظف، وتكاليف أقل من المنافع، وخدمات أكثر موثوقية، وبالنسبة لمديري المدن، فإن الوقت اللازم للعمل الآن، وبإدماج إدارة الطاقة في كل جانب من جوانب التخطيط والعمليات الحضرية، يمكننا بناء مدن تزدهر في حدود الكوكب، وتوفر نوعية عالية من الحياة لأجيال واحدة تبدأ.